JPH1059203A - Control unit of motor-driven power steering device - Google Patents

Control unit of motor-driven power steering device

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JPH1059203A
JPH1059203A JP23464896A JP23464896A JPH1059203A JP H1059203 A JPH1059203 A JP H1059203A JP 23464896 A JP23464896 A JP 23464896A JP 23464896 A JP23464896 A JP 23464896A JP H1059203 A JPH1059203 A JP H1059203A
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JP
Japan
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steering
command value
assist command
steering assist
steering torque
Prior art date
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Application number
JP23464896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuji Endo
修司 遠藤
Hideyuki Kobayashi
秀行 小林
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1059203A publication Critical patent/JPH1059203A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a required memory capacity and to smoothly change a steering subsidiary command value by calculating a steering subsidiary command value corresponding to a steering torque on the basis of a prescribed functional expression. SOLUTION: A desired steering subsidiary command value corresponding to a steering torque can be represented by a high order functional expression having a characteristic curve (a). In this case, four points p, q, r and s satisfy the high order functional expression. One approximate expression having a characteristic curve (b) passes through the three points p, q and r, and another approximate expression having a characteristic curve (c) passes through the three points q, r and s. Either of these approximate expressions is selected depending on the detected steering torque, whereby the steering subsidiary command value corresponding to the steering torque is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電動パワ−ステ
アリング装置の制御装置に関する。
The present invention relates to a control device for an electric power steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両用の電動パワ−ステアリング装置
は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに
発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号に基
づいて操舵補助指令値を算出し、算出された操舵補助指
令値に応じてモ−タを駆動して操向ハンドルの操舵力を
補助するものであり、操舵補助指令値の算出や操舵補助
指令値に基づくモ−タの制御には、マイクロコンピユ−
タを含む電子制御回路が使用されている。
2. Description of the Related Art An electric power steering apparatus for a vehicle detects a steering torque and a vehicle speed generated in a steering shaft by operating a steering wheel, and calculates a steering assist command value based on the detection signal. The motor is driven in accordance with the steering assist command value to assist the steering force of the steering wheel. The calculation of the steering assist command value and the control of the motor based on the steering assist command value are performed by a microcontroller. Compilation
An electronic control circuit including the data is used.

【0003】ここで、操舵トルクについてみると、操舵
に伴い発生する路面負荷に対応する成分と、ステアリン
グ機構のもつ摩擦力に対応する成分とがある。このた
め、検出された操舵トルクに基づいて決定された路面負
荷に対応した制御値と、ステアリング機構の摩擦力に対
応した制御値を加算して、操舵補助指令値を算出するも
のが提案されている。
Here, regarding the steering torque, there is a component corresponding to the road surface load generated by the steering and a component corresponding to the frictional force of the steering mechanism. For this reason, it has been proposed to calculate a steering assist command value by adding a control value corresponding to a road surface load determined based on a detected steering torque and a control value corresponding to a frictional force of a steering mechanism. I have.

【0004】この構成では、操舵トルクに対応した路面
負荷制御値、操舵トルクに対応した摩擦力制御値が、そ
れぞれ予め決定されてメモリに格納されており、検出さ
れた操舵トルクに応じてメモリから所要のデ−タを読み
出し、操舵補助指令値を演算するように構成されている
(特公平5−10271号公報参照)。
In this configuration, a road surface load control value corresponding to the steering torque and a friction force control value corresponding to the steering torque are respectively determined in advance and stored in the memory, and are stored in the memory in accordance with the detected steering torque. The system is configured to read out necessary data and calculate a steering assist command value (see Japanese Patent Publication No. 5-10271).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記したような操舵補
助指令値を演算する制御手段においては、操舵トルクに
応じて路面負荷制御値、摩擦力制御値が予め決定されて
いるから、操舵トルクが決まると、操舵補助指令値は車
速に対応してのみ変化することになる。
In the control means for calculating the steering assist command value as described above, the road surface load control value and the friction force control value are determined in advance according to the steering torque. Once determined, the steering assist command value changes only in accordance with the vehicle speed.

【0006】したがつて、複数の車速について、操舵ト
ルクに対応する操舵補助指令値を予め設定してメモリに
格納しておけば、検出された操舵トルクと車速から直ち
に操舵補助指令値を求めることができる。
Accordingly, if a steering assist command value corresponding to a steering torque is preset for a plurality of vehicle speeds and stored in a memory, the steering assist command value can be immediately obtained from the detected steering torque and the vehicle speed. Can be.

【0007】図9は、従来知られている車速V1 、V2
、V3 について操舵トルクに対応する操舵補助指令値
の設定を説明するもので、それぞれの車速について操舵
トルク検出値T1 、T2 、T3 、T4 に応じた操舵補助
指令値Iが設定される。図9に示すように、例えば車速
がV1 の場合には、操舵トルクT1 のときは操舵補助指
令値I1 、T2 のときはI2 、T3 のときはI3 、T4
のときはI4 に設定し、操舵トルクがT1 とT2 の範囲
では操舵補助指令値I1 、操舵トルクがT2 とT3 の範
囲では操舵補助指令値I2 、操舵トルクがT3 とT4 の
範囲では操舵補助指令値I3 のように、それぞれ一定の
操舵補助指令値Iを段階的に設定すればメモリ容量を少
なくすることができる。しかし、このように操舵補助指
令値Iを段階的に設定すれば、車速や操舵トルクの変化
に応じて操舵補助指令値Iが連続的に変化しないので操
舵補助力も滑らかに変化せず、操舵感覚が良くないとい
う欠点がある。
FIG. 9 shows vehicle speeds V1 and V2 conventionally known.
, V3, the setting of a steering assist command value corresponding to the steering torque is described. For each vehicle speed, a steering assist command value I corresponding to the detected steering torque values T1, T2, T3, T4 is set. As shown in FIG. 9, for example, when the vehicle speed is V1, the steering assist command value I1 when the steering torque is T1, I2 when T2, I3 and T4 when T3.
When the steering torque is in the range of T1 and T2, the steering assist command value I1 is set. When the steering torque is in the range of T2 and T3, the steering assist command value is I2. When the steering torque is in the range of T3 and T4, the steering assist command is set. The memory capacity can be reduced by setting a constant steering assist command value I in steps, such as the value I3. However, if the steering assist command value I is set in a stepwise manner, the steering assist command value I does not change continuously according to changes in the vehicle speed or the steering torque, so that the steering assist force does not change smoothly, and the steering feeling is not changed. Has the disadvantage that it is not good.

【0008】この対策としては、操舵補助指令値を、操
舵トルクと車速に対応して可能な限りきめ細かく設定す
ればよいが、この方法では必要なメモリ容量が著しく増
大し、コストを増加させる結果となる。
As a countermeasure, the steering assist command value may be set as finely as possible in accordance with the steering torque and the vehicle speed. However, in this method, the required memory capacity is significantly increased, and the cost is increased. Become.

【0009】このため、代表的な車速について、操舵ト
ルクに対応する操舵補助指令値をメモリに記憶させてお
き、検出された車速がメモリに記憶されている代表的車
速の中間にあると判断したときは、検出された車速の前
後の代表的車速についての操舵トルクに対応する操舵補
助指令値を記憶手段から読み出し、検出された車速との
差と車速補正係数に基づいて、検出された車速と操舵ト
ルクに対応する操舵補助指令値を演算する手法が本出願
人により提案されている(特願平6−316003
号)。
For this reason, for a representative vehicle speed, a steering assist command value corresponding to the steering torque is stored in the memory, and it is determined that the detected vehicle speed is intermediate between the representative vehicle speed stored in the memory. At this time, a steering assist command value corresponding to the steering torque for the representative vehicle speed before and after the detected vehicle speed is read from the storage means, and based on the difference between the detected vehicle speed and the vehicle speed correction coefficient, the detected vehicle speed and A method of calculating a steering assist command value corresponding to a steering torque has been proposed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 6-316003).
issue).

【0010】しかしながら、上記した代表的な車速につ
いて、操舵トルクに対応する操舵補助指令値をメモリに
記憶させる方法でも、操舵トルクに対応する操舵補助指
令値をきめ細かく設定すると、なお必要なメモリ容量が
増大してコストを増加させる結果となる。このほか、操
舵補助指令値を変更する場合にはメモリの記憶デ−タを
変更しなければならないために時間と手数がかかる。さ
らに、問題となる点は、操舵トルクに対応する操舵補助
指令値を演算するとき、例えば8ビツトの有限語長で演
算するときに演算結果(16ビツトとなる)の下位桁
(8ビツト)が切り捨てられ、デジタル演算に基づく量
子化誤差が発生する。このような量子化誤差は、緩やか
な操舵を行つた際に運転者に不連続な操舵感覚を与えて
望ましくない。この発明は上記課題を解決することを目
的とする。
However, for the above-described typical vehicle speed, even when the steering assist command value corresponding to the steering torque is stored in the memory, if the steering assist command value corresponding to the steering torque is finely set, the required memory capacity still increases. This results in increased costs. In addition, when the steering assist command value is changed, the data stored in the memory must be changed, which takes time and trouble. Another problem is that when calculating a steering assist command value corresponding to the steering torque, for example, when calculating with a finite word length of 8 bits, the lower digit (8 bits) of the calculation result (16 bits) is changed. The result is truncated and a quantization error based on the digital operation occurs. Such a quantization error is not desirable because it gives the driver a discontinuous steering feeling when performing gentle steering. An object of the present invention is to solve the above problems.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、検出
された操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する
操舵補助指令値演算手段と、前記演算された操舵補助指
令値に基づいてモ−タ電流を制御するモ−タ電流制御手
段を備え、操舵トルクに応じた操舵補助力をステアリン
グ機構に与える電動パワ−ステアリング装置の制御装置
において、前記操舵補助指令値演算手段は、高次の関数
式で定義される操舵トルクに対応する操舵補助指令値の
少なくとも3点において一致する前記高次の関数式に近
似する複数の近似関数式に基づく演算手段から構成さ
れ、前記近似関数式に基づく演算手段により操舵トルク
の検出値に対応する操舵補助指令値を演算することを特
徴とする。そして、前記複数の近似関数式は複数の2次
関数式とするとよい。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes a steering torque detecting means for detecting at least a steering torque generated in a steering shaft, and a steering assist command value based on the detected steering torque. A steering assist command value calculating means for calculating; and a motor current control means for controlling a motor current based on the calculated steering assist command value, and providing a steering assist force corresponding to the steering torque to the steering mechanism. In the control device of the electric power steering apparatus, the steering assist command value calculating means may include a higher order function formula that matches at least three points of a steering assist command value corresponding to a steering torque defined by a higher order function formula. The calculation means is based on a plurality of approximation function expressions that approximate the steering function. Characterized by calculating a steering assist command value. The plurality of approximate function expressions may be a plurality of quadratic function expressions.

【0012】前記操舵補助指令値演算手段は前記複数の
2次関数式に基づく数値演算を行うCPUで構成され、
所定時間間隔で逐次検出された操舵トルクのサンプル値
に基づいて逐次操舵補助指令値をデジタル演算する演算
手段とし、演算結果の所定桁以下を切り捨て上位桁のみ
を操舵補助指令値として出力するとともに、切り捨てた
所定桁以下の誤差値を次の操舵トルクのサンプル値に基
づく操舵補助指令値の演算において加算する加算手段を
付設するとよい。この場合、前記操舵補助指令値演算手
段の演算結果は16ビツトデ−タであり、切り捨てられ
る桁は16ビツトデ−タのうちの下位8ビツトデ−タと
する。
The steering assist command value calculating means comprises a CPU for performing a numerical calculation based on the plurality of quadratic function expressions,
A calculating means for digitally calculating a steering assist command value sequentially based on a sample value of the steering torque sequentially detected at a predetermined time interval, while truncating a predetermined digit or less of the calculation result and outputting only the upper digit as a steering assist command value, It is preferable to add an adding means for adding the truncated error value of a predetermined digit or less in the calculation of the steering assist command value based on the sample value of the next steering torque. In this case, the calculation result of the steering assist command value calculation means is 16-bit data, and the digit to be truncated is the lower 8 bit data of the 16-bit data.

【0013】また、前記操舵補助指令値演算手段の出力
側に、ロ−パスフイルタを挿入するとよい。このとき、
ロ−パスフイルタの遮断周波数は、制御系のナイキスト
周波数の1/π以下とする。
It is preferable that a low-pass filter is inserted on the output side of the steering assist command value calculating means. At this time,
The cut-off frequency of the low-pass filter is 1 / π or less of the Nyquist frequency of the control system.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の特徴と実施の形
態を説明する。図1の線(a)は操舵トルクに対応する
所望の操舵補助指令値の関係を示す特性曲線で、操舵ト
ルクTと操舵補助指令値In との関係は、高次(n次)
の関数式In =f(T)n で定義される。したがつて、
定義された所定の高次の関数式In =f(T)n に基づ
いて数値演算することで操舵トルクTに対応する操舵補
助指令値In を求めることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The features and embodiments of the present invention will be described below. The line (a) in FIG. 1 is a characteristic curve showing the relationship between the desired steering assist command value corresponding to the steering torque, and the relationship between the steering torque T and the steering assist command value In is higher (nth order).
Is defined as In = f (T) n . Therefore,
The steering assist command value In corresponding to the steering torque T can be obtained by performing a numerical operation based on the defined predetermined higher-order function formula In = f (T) n .

【0015】しかしながら、演算手段を構成するCPU
でこのような高次の関数式に基づいて操舵補助指令値の
数値演算を行うことは、複雑な演算を行うために長時間
を要して現実的でない。このため、高次の関数式に近似
した近似式を使用して数値演算を行うことが考えられる
が、近似の程度を高めるため、例えば前記した高次の関
数式を表す曲線から予め4点抽出し、この4点を補間す
る近似式を決定する場合は4次の近似式になるが、これ
を例えば8ビツトの有限語長で演算すると、近似式の係
数の大小によつては上位8ビツトに有効数字のない項が
生じるなどして演算結果に精度が不足したり、掛け算を
行う回数が増加することなどにより上位8ビツトを採用
するだけでは誤差が大きくなり、デジタル演算に基づく
量子化誤差の発生する原因となる。
However, the CPU constituting the calculating means
Performing a numerical operation of the steering assist command value based on such a higher-order function expression is not realistic because it takes a long time to perform a complicated operation. For this reason, it is conceivable to perform a numerical operation using an approximate expression that approximates a higher-order function expression. When an approximation formula for interpolating these four points is determined, a fourth-order approximation formula is calculated. For example, when this approximation formula is calculated with a finite word length of 8 bits, the upper 8 bits are determined according to the magnitude of the coefficient of the approximation formula. However, the use of only the upper 8 bits increases the error due to lack of precision in the operation result due to the occurrence of a term without a significant digit or the increase in the number of multiplications. This can cause

【0016】そこで、この発明では、図1に示すよう
に、高次の関数式In =f(T)n で定義された操舵ト
ルクに対応する操舵補助指令値から予め4点(p、q、
r、s)を抽出し、そのうちの中間の2点(q、r)を
共有する3点(p、q、r)及び(q、r、s)を補間
する2つの2次の関数式で近似させることにした。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, four points (p, q,...) Are determined in advance from the steering assist command value corresponding to the steering torque defined by the higher-order function formula In = f (T) n .
r, s) are extracted, and two quadratic functional expressions interpolating three points (p, q, r) and (q, r, s) sharing two intermediate points (q, r) among them I decided to approximate.

【0017】即ち、点(p、q、r)を補間する2次関
数式I1 と、点(q、r、s)を補間する2次関数式I
2 を以下の(1)(2)式のように定義する。
That is, a quadratic function equation I1 for interpolating a point (p, q, r) and a quadratic function equation I1 for interpolating a point (q, r, s)
2 is defined as in the following equations (1) and (2).

【0018】 I1 =a1 T2 +b1 T+c・・・・・・・・・・・・・(1) I2 =a2 T2 +b2 T+c・・・・・・・・・・・・・(2) ここで、T:検出された操舵トルク a1 、a2 、b1 、b2 、c:定数 I1 、I2 :操舵補助指令値 図1において、線(a)は操舵補助指令値を表す高次関
数式In =f(T)nの特性曲線を示し、線(b)は操
舵補助指令値を表す2次関数式I1 の特性曲線を、線
(c)は同じく2次関数式I2 の特性曲線を示す。
I 1 = a 1 T 2 + b 1 T + c (1) I 2 = a 2 T 2 + b 2 T + c (2) And T: detected steering torques a1, a2, b1, b2, c: constants I1, I2: steering assist command value. In FIG. 1, line (a) is a higher-order function formula In = f representing a steering assist command value. (T) n indicates the characteristic curve, line (b) indicates the characteristic curve of the quadratic function equation I1 representing the steering assist command value, and line (c) indicates the characteristic curve of the quadratic function equation I2.

【0019】前記した高次関数式を上記2つの2次関数
式で近似させることで、操舵トルクに対応する操舵補助
指令値を容易に演算により求められるようにするととも
に、量子化誤差を最小にすることが可能となる。
By approximating the higher-order function equation with the above two quadratic function equations, a steering assist command value corresponding to the steering torque can be easily obtained by calculation, and the quantization error is minimized. It is possible to do.

【0020】検出された操舵トルクに応じて前記いずれ
か1つの近似式を選択し、選択された近似式に基づいて
検出操舵トルクに対応する操舵補助指令値を演算すれ
ば、演算を迅速容易に行うことができる。
If one of the above-mentioned approximate expressions is selected according to the detected steering torque, and a steering assist command value corresponding to the detected steering torque is calculated based on the selected approximate expression, the calculation can be performed quickly and easily. It can be carried out.

【0021】4点を補間する2つの2次関数式で近似す
るときは、関数式の次数が低いため、先に説明した4次
関数式による演算の場合に比較して量子化誤差を小さく
することができる。また、2つの2次関数式で近似させ
た場合は、一方の近似式から他方の近似式に移る遷移点
を除き、2次関数式のいずれかで近似されているから、
操舵トルクに対応する操舵補助指令値の変化は滑かに変
化する。これにより、運転者のハンドル操作に違和感を
与えることがない。
When approximation is made using two quadratic function expressions for interpolating four points, the order of the function expression is low, so that the quantization error is reduced as compared with the case of the operation using the above-described quadratic function expression. be able to. In addition, in the case of approximation by two quadratic function expressions, since the approximation is made by one of the quadratic function expressions except for the transition point where one approximation expression shifts to the other approximation expression,
The change in the steering assist command value corresponding to the steering torque changes smoothly. As a result, the driver does not feel uncomfortable operating the steering wheel.

【0022】さらに、この発明では、操舵補助指令値の
演算における量子化誤差を低減するため、以下説明する
処理を行う。即ち、操舵トルクに対応する操舵補助指令
値を前記した2次関数式に基づいて8ビツトの有限語長
で演算すると、掛け算を含むから演算結果は16ビツト
で出力される。しかしながら、演算された操舵補助指令
値を入力としてモ−タ電流を制御するモ−タ駆動回路は
8ビツトデ−タを入力とするから、前記16ビツトで出
力される演算結果の上位8ビツトのみがモ−タ駆動回路
に出力され、下位8ビツトデ−タは切り捨てられ、これ
が量子化誤差となる。
Further, in the present invention, a process described below is performed to reduce a quantization error in the calculation of the steering assist command value. That is, if the steering assist command value corresponding to the steering torque is calculated with a finite word length of 8 bits based on the quadratic function equation, the calculation result is output in 16 bits because it includes multiplication. However, since the motor drive circuit that controls the motor current by using the calculated steering assist command value as input, receives only 8-bit data, only the upper 8 bits of the calculation result output at 16 bits are output. The data is output to the motor drive circuit, and the lower 8 bits of data are discarded, which results in a quantization error.

【0023】そこで、この切り捨てられた下位8ビツト
デ−タを次のサンプリング期間に検出された操舵トルク
に基づいて演算された操舵補助指令値に加算すること
で、下位8ビツトデ−タの切り捨てによる量子化誤差を
低減するようにした。
Then, by adding the truncated lower 8-bit data to the steering assist command value calculated based on the steering torque detected in the next sampling period, the lower 8-bit data is truncated. It was made to reduce the conversion error.

【0024】図2は、量子化誤差の低減回路を伝達関数
で表したもので、101は操舵トルクに対応する操舵補
助指令値を前記した2次の近似式(1)に基づいて演算
する演算要素、102は加算要素、103は16ビツト
デ−タの下位8ビツトデ−タを切り捨てる演算要素、1
04は演算要素103で切り捨てられた下位8ビツトデ
−タを一時記憶する記憶要素、105はゲイン調整要素
である。
FIG. 2 shows a quantization error reduction circuit represented by a transfer function. Reference numeral 101 denotes an operation for calculating a steering assist command value corresponding to a steering torque based on the above-described quadratic approximate expression (1). Element, addition element 102, operation element 103 for discarding lower 8-bit data of 16-bit data, 1
Reference numeral 04 denotes a storage element for temporarily storing the lower 8 bits of data cut off by the operation element 103, and reference numeral 105 denotes a gain adjustment element.

【0025】量子化誤差の低減回路の動作を説明する。
検出された操舵トルクTは8ビツトデ−タとして演算要
素101に入力され、前記した近似式に基づいて操舵補
助指令値が演算され、16ビツトの操舵補助指令値I1
が出力される。出力デ−タは加算要素102を経て演算
要素103に入力され、下位8ビツトデ−タが切り捨て
られ、上位8ビツトデ−タが制御目的のための操舵補助
指令値Iとして出力される。一方、切り捨てられた下位
8ビツトデ−タ(量子化誤差)δは記憶要素104に一
時記憶され、ゲイン調整要素105でゲインを調整した
上で、次のサンプリング期間に読み出されて加算要素1
02に1サンプル期間遅れのデ−タとして出力され、次
のサンプリング期間に抽出された操舵トルクについて演
算された操舵補助指令値I1 に加算される。
The operation of the quantization error reduction circuit will be described.
The detected steering torque T is input to the arithmetic element 101 as 8-bit data, and a steering assist command value is calculated based on the above-described approximate expression, and a 16-bit steering assist command value I1 is calculated.
Is output. The output data is input to the calculation element 103 via the addition element 102, the lower 8 bits of data are discarded, and the upper 8 bits of data are output as the steering assist command value I for control purposes. On the other hand, the truncated lower 8-bit data (quantization error) δ is temporarily stored in the storage element 104, the gain is adjusted by the gain adjustment element 105, and is read out in the next sampling period to be added to the addition element 1.
02 is output as data delayed by one sample period, and is added to the steering assist command value I1 calculated for the steering torque extracted in the next sampling period.

【0026】このように、逐次切り捨てられた下位8ビ
ツトデ−タ(量子化誤差)δは次のサンプリング期間に
抽出された操舵トルクに基づく操舵補助指令値I1 に加
算されるから、下位8ビツトデ−タの切り捨てによる量
子化誤差を低減することができる。なお、以上の説明
は、2次の近似式(1)に基づいた量子化誤差の低減回
路の説明であるが、2次の近似式(2)に基づく場合も
全く同様である。
As described above, the lower-order 8 bits of data (quantization error) δ, which has been sequentially discarded, are added to the steering assist command value I1 based on the steering torque extracted in the next sampling period. It is possible to reduce a quantization error due to data truncation. The above description is of the quantization error reduction circuit based on the second-order approximation (1), but the same applies to the case based on the second-order approximation (2).

【0027】先に説明した図2に示す量子化誤差の低減
回路は、量子化誤差の発生から加算器102の出力まで
の伝達特性がハイパスフイルタの特性を持ち、図3に示
す特性を示す。そこで、演算回路103の出力側にロ−
パスフイルタを挿入すると、図4に示すように、全ての
周波数においてゲインが1以下となり、全ての周波数に
おいて量子化誤差の影響を低減することができる。
In the above-described quantization error reduction circuit shown in FIG. 2, the transfer characteristic from the occurrence of the quantization error to the output of the adder 102 has the characteristic of a high-pass filter, and shows the characteristic shown in FIG. Therefore, the low side is connected to the output side of the arithmetic circuit 103.
When a pass filter is inserted, as shown in FIG. 4, the gain becomes 1 or less at all frequencies, and the influence of the quantization error can be reduced at all frequencies.

【0028】ここでは、量子化誤差を図2に示す低減回
路でフイ−ドバツクしているが、これに限らずハイパス
フイルタの特性を持つ回路であれば適宜の回路を使用す
ることができ、一般的には伝達特性が(1−Z-1n
なるようにフイ−ドバツクすることが望ましい。値 nが
大きくなるに従いハイパスフイルタ効果が大きく作用す
るようになる。また、(1−Z-1n のクロスオ−バ−
周波数はナイキスト周波数に対して1/πであるため、
ロ−パスフイルタの遮断周波数は1/πであることが望
ましい。
Here, the quantization error is fed back by the reduction circuit shown in FIG. 2. However, the present invention is not limited to this, and any circuit having the characteristics of a high-pass filter can be used. Specifically, it is desirable to perform feedback so that the transfer characteristic becomes (1−Z −1 ) n . The higher the value n, the greater the effect of the high-pass filter effect. Also, the crossover of (1-Z -1 ) n
Since the frequency is 1 / π with respect to the Nyquist frequency,
It is desirable that the cutoff frequency of the low pass filter is 1 / π.

【0029】なお、以上の説明において、量子化誤差低
減回路の出力側にロ−パスフイルタを挿入すると説明し
たが、実際の回路においては、操舵補助力を発生させる
モ−タがロ−パスフイルタとして機能するので、特別な
回路部品としてロ−パスフイルタを必要とするものでは
ない。また、以上説明した量子化誤差低減回路は、具体
的な回路素子から構成された低減回路が制御回路に設け
られているわけではなく、制御回路を構成するCPUの
内部で実行される機能である。
In the above description, it has been described that a low-pass filter is inserted at the output side of the quantization error reduction circuit. However, in an actual circuit, the motor that generates the steering assist force functions as a low-pass filter. Therefore, a low-pass filter is not required as a special circuit component. Further, the above-described quantization error reduction circuit does not include a reduction circuit formed of specific circuit elements in the control circuit, and is a function executed inside the CPU configuring the control circuit. .

【0030】また、先に説明した図1の線(a)は、操
舵トルクに対応する所望の操舵補助指令値の関係を示す
関数式In =f(T)n の特性曲線であるが、この関数
式は車速に応じて異なるものである。したがつて、車速
に応じてこのような操舵トルクに対応する所望の操舵補
助指令値の関係を示す関数式In =f(T)n が複数設
定され、当然に近似式もそれぞれの車速に対して複数設
定される。検出された車速に応じた近似式を適宜選択
し、選択された近似式に基づいて操舵トルクに対応する
操舵補助指令値を演算することで、車速に基づく操舵補
助指令値の補整を行うことができるのである。
The line (a) in FIG. 1 described above is a characteristic curve of a function formula In = f (T) n indicating a relationship between a desired steering assist command value corresponding to the steering torque. The function formula differs depending on the vehicle speed. Accordingly, a plurality of function formulas In = f (T) n indicating a desired steering assist command value corresponding to such a steering torque are set in accordance with the vehicle speed. Is set multiple times. By appropriately selecting an approximate expression according to the detected vehicle speed, and calculating a steering assist instruction value corresponding to the steering torque based on the selected approximate expression, it is possible to perform compensation of the steering assist instruction value based on the vehicle speed. You can.

【0031】[0031]

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図5は、この発明を実施するに適した電動パワ−ステア
リング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル
1の軸2は減速ギア4、ユニバ−サルジョイント5a、
5b、ピニオンラツク機構7を経て操向車輪のタイロツ
ド8に結合されている。軸2には操向ハンドル1の操舵
トルクを検出するトルクセンサ3が設けられており、ま
た、操舵力を補助するモ−タ10がクラツチ9、減速ギ
ア4を介して軸2に結合している。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the configuration of an electric power steering apparatus suitable for carrying out the present invention. The shaft 2 of the steering handle 1 is provided with a reduction gear 4, a universal joint 5a,
5b, which is connected to a tie rod 8 of a steered wheel via a pinion rack mechanism 7. The shaft 2 is provided with a torque sensor 3 for detecting the steering torque of the steering handle 1, and a motor 10 for assisting the steering force is connected to the shaft 2 via a clutch 9 and a reduction gear 4. I have.

【0032】パワ−ステアリング装置を制御する電子制
御回路13は、バツテリ14からイグニツシヨンキ−1
1を経て電力が供給される。電子制御回路13は、トル
クセンサ3で検出された操舵トルクと車速センサ12で
検出された車速に基づいて操舵補助指令値の演算を行
い、演算された操舵補助指令値に基づいてモ−タ10に
供給する電流を制御する。
An electronic control circuit 13 for controlling the power steering device is supplied from the battery 14 to an ignition key-1.
Power is supplied via 1. The electronic control circuit 13 calculates a steering assist command value based on the steering torque detected by the torque sensor 3 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 12, and based on the calculated steering assist command value, the motor 10. Control the current supplied to the

【0033】クラツチ9は電子制御回路13により制御
される。クラツチ9は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路13によりパワ−ステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がOFFとなつている時
に切離される。
The clutch 9 is controlled by an electronic control circuit 13. The clutch 9 is engaged in a normal operation state, and is disconnected when the electronic control circuit 13 determines that the power steering device has failed and when the power is off.

【0034】図6は、電子制御回路13のブロツク図で
ある。この実施例では電子制御回路13は主としてCP
Uから構成されるが、ここではそのCPU内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、位
相補償器21は独立したハ−ドウエアとしての位相補償
器21を示すものではなく、CPUで実行される位相補
償機能を示す。
FIG. 6 is a block diagram of the electronic control circuit 13. In this embodiment, the electronic control circuit 13 is mainly composed of CP
U, but here the functions executed by the program inside the CPU are shown. For example, the phase compensator 21 does not indicate the phase compensator 21 as independent hardware, but indicates a phase compensation function executed by the CPU.

【0035】以下、電子制御回路13の機能と動作を説
明する。トルクセンサ3から入力された操舵トルク信号
は、位相補償器21で操舵系の安定を高めるために位相
補償され、操舵補助指令値演算器22に入力される。ま
た、車速センサ12で検出された車速も操舵補助指令値
演算器22に入力される。
The function and operation of the electronic control circuit 13 will be described below. The steering torque signal input from the torque sensor 3 is phase-compensated by the phase compensator 21 to enhance the stability of the steering system, and is input to the steering assist command value calculator 22. The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 12 is also input to the steering assist command value calculator 22.

【0036】操舵補助指令値演算器22は、入力された
トルク信号と車速信号に基づいて、モ−タ10に供給す
る電流の制御目標値である操舵補助指令値Iを決定する
ものである。
The steering assist command value calculator 22 determines a steering assist command value I, which is a control target value of the current supplied to the motor 10, based on the input torque signal and vehicle speed signal.

【0037】比較器23、微分補償器24、比例演算器
25、積分演算器26及び加算器27から構成される回
路は、実際のモ−タ電流値iが操舵補助指令値Iに一致
するようにフイ−ドバツク制御を行う回路である。
The circuit composed of the comparator 23, the differential compensator 24, the proportional calculator 25, the integral calculator 26 and the adder 27 ensures that the actual motor current value i matches the steering assist command value I. This is a circuit for performing feedback control.

【0038】比例演算器25では、操舵補助指令値Iと
実際のモ−タ電流値iとの差に比例した比例値が出力さ
れる。さらに比例演算器25の出力信号はフイ−ドバツ
ク系の特性を改善するため積分演算器26において積分
され、差の積分値の比例値が出力される。
The proportional calculator 25 outputs a proportional value proportional to the difference between the steering assist command value I and the actual motor current value i. Further, the output signal of the proportional calculator 25 is integrated in the integrating calculator 26 in order to improve the characteristics of the feedback system, and the proportional value of the integrated value of the difference is output.

【0039】微分補償器24では、操舵補助指令値演算
器22で演算された操舵補助指令値Iに対する実際にモ
−タに流れるモ−タ電流値iの応答速度を高めるため、
操舵補助指令値Iの微分値が出力される。
The differential compensator 24 increases the response speed of the motor current value i actually flowing to the motor to the steering assist command value I calculated by the steering assist command value calculator 22.
A differential value of the steering assist command value I is output.

【0040】微分補償器24から出力された操舵補助指
令値Iの微分値、比例演算器25から出力された操舵補
助指令値と実際のモ−タ電流値との差に比例した比例
値、及び積分演算器26から出力された積分値は、加算
器27において加算演算され、演算結果である電流制御
値Eがモ−タ駆動信号としてモ−タ駆動回路41に出力
される。
The differential value of the steering assist command value I output from the differential compensator 24, a proportional value proportional to the difference between the steering assist command value output from the proportional calculator 25 and the actual motor current value, and The integration value output from the integration calculator 26 is added in the adder 27, and the current control value E as the calculation result is output to the motor drive circuit 41 as a motor drive signal.

【0041】図7にモ−タ駆動回路41の構成の一例を
示す。モ−タ駆動回路41は加算器27から入力された
電流制御値EをPWM信号と電流方向信号とに分離変換
する変換部44、FET1 〜FET4 、及びそれ等FE
T1 〜FET4 のゲ−トを開閉駆動するFETゲ−ト駆
動回路45等からなる。なお、昇圧電源46はFET1
、FET2 のハイサイド側を駆動する電源である。
FIG. 7 shows an example of the configuration of the motor drive circuit 41. The motor drive circuit 41 converts the current control value E input from the adder 27 into a PWM signal and a current direction signal, and converts the current control value E into a PWM signal and a current direction signal.
It comprises an FET gate drive circuit 45 for opening and closing the gates of T1 to FET4. The boost power supply 46 is connected to the FET1
, And a power source for driving the high side of FET2.

【0042】PWM信号(パルス幅変調信号)は、Hブ
リツジ接続されたFET(電界効果トランジスタ)スイ
ツチング素子FET1 〜FET2 のゲ−トを駆動する信
号で、加算器27において演算された電流制御値Eの絶
対値によりPWM信号のデユ−テイ比(FETのゲ−ト
をON/OFFする時間比)が決定される。
The PWM signal (pulse width modulation signal) is a signal for driving the gates of the H bridge-connected FETs (field effect transistors) switching elements FET1 and FET2, and the current control value E calculated by the adder 27. Determines the duty ratio of the PWM signal (the time ratio for turning on / off the gate of the FET).

【0043】電流方向信号は、モ−タに供給する電流の
方向を指示する信号で、加算器27で演算された電流制
御値Eの符号(正負)により決定される信号である。
The current direction signal is a signal indicating the direction of the current supplied to the motor, and is determined by the sign (positive or negative) of the current control value E calculated by the adder 27.

【0044】FET1 とFET2 は前記したPWM信号
のデユ−テイ比に基づいてゲ−トがON/OFFされる
スイツチング素子で、モ−タに流れる電流の大きさを制
御するためのスイツチング素子である。また、FET3
とFET4 は前記した電流方向信号に基づいてゲ−トが
ON或いはOFFされる(一方がONの時、他方はOF
Fとなる)スイツチング素子で、モ−タに流れる電流の
方向、即ちモ−タの回転方向を切り換えるスイツチング
素子である。
FET1 and FET2 are switching elements whose gates are turned ON / OFF based on the duty ratio of the PWM signal, and are switching elements for controlling the magnitude of the current flowing to the motor. . Also, FET3
And the gate of the FET 4 is turned ON or OFF based on the above-mentioned current direction signal (when one is ON, the other is OF).
F), which is a switching element for switching the direction of the current flowing through the motor, that is, the direction of rotation of the motor.

【0045】FET4 が導通状態にあるときは、電流は
FET1 、モ−タ10、FET4 、抵抗R1 を経て電流
が流れ、モ−タ10に正方向の電流が流れる。FET3
が導通状態にあるときは、電流はFET2 、モ−タ1
0、FET3 、抵抗R2 を経て電流が流れ、モ−タ10
に負方向の電流が流れる。
When the FET 4 is in a conductive state, a current flows through the FET 1, the motor 10, the FET 4, and the resistor R1, and a forward current flows through the motor 10. FET3
Is in the conductive state, the current flows through the FET2 and the motor 1.
0, a current flows through the FET3 and the resistor R2, and the motor 10
Current flows in the negative direction.

【0046】モ−タ電流検出回路42は、抵抗R1 の両
端における電圧降下に基づいて、正方向電流の大きさを
検出し、また、抵抗R2 の両端における電圧降下に基づ
いて、負方向電流の大きさを検出する。検出された実際
のモ−タ電流値iは、比較器23にフイ−ドバツクして
入力される(図6参照)。
The motor current detection circuit 42 detects the magnitude of the positive current based on the voltage drop across the resistor R1, and detects the negative current based on the voltage drop across the resistor R2. Detect size. The detected actual motor current value i is fed back to the comparator 23 and input (see FIG. 6).

【0047】次に、この発明の操舵補助指令値演算器2
2による操舵補助指令値の演算について説明する。
Next, the steering assist command value calculator 2 of the present invention
2 will be described.

【0048】先に説明した通り、この発明では操舵トル
クに対応する操舵補助指令値を定義する高次の関数式I
n =f(T)n を、前記式(1)及び(2)で近似さ
せ、式(1)及び(2)で操舵補助指令値を演算する。
以下、操舵補助指令値演算器22で実行される演算処理
を図8に示すフロ−チヤ−トにより説明する。
As described above, according to the present invention, a higher-order function formula I defining a steering assist command value corresponding to a steering torque is provided.
n = f (T) n is approximated by the above equations (1) and (2), and the steering assist command value is calculated by the equations (1) and (2).
Hereinafter, the calculation process executed by the steering assist command value calculator 22 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

【0049】まず、操舵トルクのサンプリングを行い操
舵トルクTを検出する(ステツプP1)。これは所定の
時間間隔でトルクセンサ3からの出力を取り出すことで
達成できる。次に、検出された操舵トルクTが予め設定
されている所定の値Tc よりも大きいか否かを判定する
(ステツプP2)。これは先に説明した高次の関数式I
n =f(T)n に近似させた式(1)(2)のうち、い
ずれを採用して操舵トルクに対応する操舵補助指令値を
演算するかを決定するためで、所定の値Tc は、例え
ば、図1の点(r)における操舵トルクの値である。
First, the steering torque is sampled to detect the steering torque T (step P1). This can be achieved by extracting the output from the torque sensor 3 at predetermined time intervals. Next, it is determined whether or not the detected steering torque T is larger than a predetermined value Tc set in advance (step P2). This is the higher-order function I described above.
n = f (T) In order to determine which of the equations (1) and (2) approximated to n should be used to calculate the steering assist command value corresponding to the steering torque, the predetermined value Tc is For example, it is the value of the steering torque at the point (r) in FIG.

【0050】ステツプP2の判定で、T>Tc の場合は
ステツプP3、P4に移る。ここでは、式(1)により
操舵補助指令値I1 を演算するが、式(1)はTの2乗
の項を含むので演算を容易にするため2回に別けて演算
する。即ち、 I1 =a1 T2 +b1 T+c・・・・・・・・・・・・・(1) は次のように書き直すことができる。
If it is determined in step P2 that T> Tc, the process proceeds to steps P3 and P4. Here, the steering assist command value I1 is calculated by the equation (1). However, since the equation (1) includes a term of the square of T, the steering assist command value I1 is calculated in two steps to facilitate the calculation. That, I1 = a1 T 2 + b1 T + c ············· (1) can be rewritten as follows.

【0051】 I1 =(a1 ×T+b1 )×T+c・・・・・・・・・・(3) そこで、以下の演算では、第1回の演算として(a1 ×
T+b1 )の項を演算して中間値I0 を求め、第2回の
演算として(I0 ×T+c)を演算する。
I1 = (a1 × T + b1) × T + c (3) Therefore, in the following calculation, (a1 ×
T + b1) is calculated to determine the intermediate value I0, and (I0.times.T + c) is calculated as the second calculation.

【0052】まず、第1回の演算を行う。係数a1 に、
操舵トルクTと前回のサンプルによる演算で切捨てた下
位8ビツトの誤差δ0 を加算した値(T+δ0 )を掛け
[a1 ×(T+δ0 )]、その上位8ビツトQ[a1 ×
(T+δ0 )]に係数b1 を加算する。即ち、{Q[a
1 ×(T+δ0 )]+b1 }を演算し、中間値I0 とす
る。また、切捨てた下位8ビツトR[a1 ×(T+δ0
)]を新たな下位8ビツトの誤差δ0 としてメモリに
保存し、次回のサンプルによる演算で加算する(ステツ
プP3)。
First, the first calculation is performed. For the coefficient a1,
The steering torque T is multiplied by the value (T + δ0) obtained by adding the error δ0 of the lower eight bits rounded down in the calculation based on the previous sample (T + δ0), and the upper eight bits Q [a1 ×
(T + δ0)] and the coefficient b1. That is, {Q [a
1 × (T + δ0)] + b1} is calculated as an intermediate value I0. Also, the lower 8 bits R [a1 × (T + δ0
)] Is stored in the memory as a new lower 8 bit error δ0, and is added in the next sample calculation (step P3).

【0053】ここでQは上位8ビツトを意味する記号
で、Q[−]は上位8ビツトデ−タを意味し、Rは下位
8ビツトを意味する記号で、R[−]は下位8ビツトデ
−タを意味する(ステツプP3)。
Here, Q is a symbol meaning upper 8 bits, Q [-] means upper 8 bits data, R is a symbol meaning lower 8 bits, and R [-] is lower 8 bits data. (Step P3).

【0054】次に、第2回の演算に移る。先に演算した
中間値I0 に、操舵トルクTと前回のサンプルによる演
算で切捨てた下位8ビツトの誤差δ1 を加算した値(T
+δ1 )を掛け[I0 ×(T+δ1 )]、その上位8ビ
ツトQ[I0 ×(T+δ1 )]に係数c1 を加算して操
舵補助指令値I1 を演算する。即ち、{Q[I0 ×(T
+δ1 )]+c1 }を演算する。また、切捨てた下位8
ビツトR[I0 ×(T+δ1 )]を新たな下位8ビツト
の誤差δ1 としてメモリに保存し、次回のサンプルによ
る演算で加算する(ステツプP4)。
Next, the operation proceeds to the second calculation. A value obtained by adding the steering torque T and the error δ1 of the lower 8 bits rounded down in the calculation based on the previous sample to the intermediate value I0 calculated previously (T
+ [Delta] 1), and the coefficient c1 is added to the upper eight bits Q [I0 * (T + [delta] 1)] to calculate the steering assist command value I1. That is, {Q [I0 × (T
+ Δ1)] + c1} is calculated. In addition, the lower 8
The bit R [I0.times. (T + .delta.1)] is stored in the memory as a new lower 8 bit error .delta.1, and is added in the next sample operation (step P4).

【0055】ステツプP2の判定で、T≦Tc の場合は
ステツプP5、P6に移り、ステツプP3、P4と同様
の演算を行う。まず、第1回の演算では係数a2 に、操
舵トルクTと前回のサンプルによる演算で切捨てた下位
8ビツトの誤差δ0 を加算した値(T+δ0 )を掛け
[a2 ×(T+δ0 )]、その上位8ビツトQ[a2 ×
(T+δ0 )]に係数b2 を加算し{Q[a2 ×(T+
δ0 )]+b2 }を演算し、中間値I0 とする。また、
切捨てた下位8ビツトR[a2 ×(T+δ0 )]を新た
な下位8ビツトの誤差δ0 としてメモリに保存し、次回
のサンプルによる演算で加算する(ステツプP5)。
If it is determined in step P2 that T.ltoreq.Tc, the process proceeds to steps P5 and P6, and the same calculation as in steps P3 and P4 is performed. First, in the first calculation, the coefficient a2 is multiplied by a value (T + δ0) obtained by adding the steering torque T and the error δ0 of the lower 8 bits rounded down in the calculation based on the previous sample (T2 × (T + δ0)). Bit Q [a2 ×
(T + δ0)] and the coefficient b2, and {Q [a2 × (T +
.delta.0)] + b2} is calculated and set as an intermediate value I0. Also,
The truncated lower 8 bits R [a2.times. (T + .delta.0)] are stored in the memory as a new lower 8 bit error .delta.0, and added in the next sample operation (step P5).

【0056】次に、第2回の演算に移り、先に演算した
中間値I0 に、操舵トルクTと前回のサンプルによる演
算で切捨てた下位8ビツトの誤差δ1 を加算した値(T
+δ1 )を掛け[I0 ×(T+δ1 )]、その上位8ビ
ツトQ[I0 ×(T+δ1 )]に係数c2 を加算して操
舵補助指令値I1 を演算する。即ち、{Q[I0 ×(T
+δ1 )]+c2 }を演算する。また、切捨てた下位8
ビツトR[I0 ×(T+δ1 )]を新たな下位8ビツト
の誤差δ1 としてメモリに保存し、次回のサンプルによ
る演算で加算する(ステツプP6)。
Next, the process proceeds to the second calculation, in which the steering torque T and the error δ1 of the lower 8 bits rounded down in the calculation based on the previous sample are added to the previously calculated intermediate value I0 (T
+ [Delta] 1) [I0 * (T + [delta] 1)], and the coefficient c2 is added to the upper 8 bits Q [I0 * (T + [delta] 1)] to calculate the steering assist command value I1. That is, {Q [I0 × (T
+ Δ1)] + c2}. In addition, the lower 8
The bit R [I0.times. (T + .delta.1)] is stored in the memory as a new lower 8 bit error .delta.1, and is added in the next sample operation (step P6).

【0057】次に、車速補間演算(ステツプP7)を行
い、操舵補助指令値Iを決定して出力し(ステツプP
8)、次の操舵トルクのサンプルによる演算のため、ス
テツプP1に戻る。
Next, the vehicle speed interpolation calculation (step P7) is performed to determine and output the steering assist command value I (step P7).
8) The process returns to step P1 for calculation based on the next steering torque sample.

【0058】ここで、車速補間演算について説明する
と、先に図9で説明したとおり、操舵トルクに対応する
操舵補助指令値の関係は車速に応じて変化する。そのた
め、前記した操舵補助指令値を決定する関数式の近似式
も車速に応じて複数設定されるから、検出された車速に
応じた近似式を適宜選択して上記した演算を行うのであ
るが、なお、中間の車速に対応した補正を行うことで、
より適切な操舵補助指令値を演算することができる。こ
のような車速補間演算は、既に本出願人により提案され
ており(特願平6−316003号)、本出願の目的で
はないからここではその詳細な説明は省略する。
Here, the vehicle speed interpolation calculation will be described. As described above with reference to FIG. 9, the relationship between the steering assist command value corresponding to the steering torque changes according to the vehicle speed. Therefore, since a plurality of approximate expressions of the function formula for determining the steering assist command value are also set according to the vehicle speed, the above-described calculation is performed by appropriately selecting an approximate expression according to the detected vehicle speed. By performing the correction corresponding to the intermediate vehicle speed,
A more appropriate steering assist command value can be calculated. Such a vehicle speed interpolation calculation has already been proposed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 6-316003), and is not the purpose of the present application, so a detailed description thereof will be omitted here.

【0059】以上説明した実施例では、電子制御回路が
8ビツトのCPUで構成され、操舵補助指令値の演算に
おいては、演算の過程で得られる16ビツトデ−タの上
位8ビツトが操舵補助指令値デ−タとして出力され、下
位8ビツトデ−タを誤差として次回の演算に加算される
と説明した。しかし、これは電子制御回路が8ビツトの
CPUで構成されるものとしての説明であり、電子制御
回路が8ビツト以外のCPUで構成された場合において
も、同様に上位ビツトを操舵補助指令値デ−タとして出
力するときは下位ビツトデ−タが誤差となる。このよう
な誤差を次回の演算に加算処理する本願発明の処理手法
は、デジタル演算に基づく量子化誤差を少なくする手法
として、8ビツト以外のCPUによるデ−タ処理にも適
用できることはいうまでもない。
In the embodiment described above, the electronic control circuit is constituted by an 8-bit CPU, and in calculating the steering assist command value, the upper 8 bits of the 16-bit data obtained in the calculation process are used for the steering assist command value. It has been described that the data is output as data and the lower 8 bits are added to the next operation as an error. However, this is an explanation assuming that the electronic control circuit is constituted by an 8-bit CPU. Even when the electronic control circuit is constituted by a CPU other than the 8-bit CPU, the upper bits are similarly set to the steering assist command value data. When output as negative data, the lower bit data becomes an error. It is needless to say that the processing method of the present invention in which such an error is added to the next operation can be applied to data processing by a CPU other than 8-bit as a method of reducing a quantization error based on digital operation. Absent.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電動パ
ワ−ステアリング装置の制御装置では、操舵トルクに対
応する操舵補助指令値を所定の高次の関数式で定義し、
その高次関数式に近似した近似式に基づいて操舵トルク
の検出値に対応する操舵補助指令値を演算して決定する
ものであるから、操舵トルクに対応する操舵補助指令値
をメモリに記憶させるもののように、著しく大容量のメ
モリを必要とすることなく、操舵トルクに対応した適切
な操舵補助指令値を得ることができ、円滑な操舵感覚の
電動パワ−ステアリング装置を提供することができる。
As described above, in the control device of the electric power steering apparatus according to the present invention, the steering assist command value corresponding to the steering torque is defined by a predetermined higher-order function formula.
Since the steering assist command value corresponding to the detected value of the steering torque is calculated and determined based on the approximation formula approximating the higher-order function formula, the steering assist command value corresponding to the steering torque is stored in the memory. As in the above, an appropriate steering assist command value corresponding to the steering torque can be obtained without requiring a remarkably large capacity memory, and an electric power steering apparatus having a smooth steering feeling can be provided.

【0061】また、操舵トルクに対応する操舵補助指令
値を演算するとき、有限語長で演算するときに演算結果
の下位桁が切り捨てられ、デジタル演算に基づく量子化
誤差が発生するが、本願発明によればこのような誤差を
次回の演算過程で加算処理するから量子化誤差を小さく
でき、特に、緩やかな操舵を行つた際に運転者に不連続
な操舵感覚を与えることがなく、円滑な操舵感覚の電動
パワ−ステアリング装置を提供することができる。
When the steering assist command value corresponding to the steering torque is calculated, the lower digits of the calculation result are truncated when the calculation is performed with a finite word length, and a quantization error based on digital calculation is generated. According to this, such an error is added in the next calculation process, so that the quantization error can be reduced, and in particular, the driver does not give a discontinuous steering feeling to the driver when performing gentle steering, and the An electric power steering apparatus having a steering feeling can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】操舵トルクに対応する所望の操舵補助指令値を
高次の関数式で表した場合の特性曲線と、この発明によ
る近似式の設定を説明する図。
FIG. 1 is a diagram for explaining a characteristic curve when a desired steering assist command value corresponding to a steering torque is expressed by a higher-order functional expression, and setting of an approximate expression according to the present invention.

【図2】伝達関数で示した量子化誤差低減回路図。FIG. 2 is a circuit diagram of a quantization error reduction circuit represented by a transfer function.

【図3】量子化誤差低減回路の伝達特性を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating transfer characteristics of a quantization error reduction circuit.

【図4】量子化誤差低減回路の出力側にロ−パスフイル
タを挿入した場合の伝達特性を説明する図。
FIG. 4 is a diagram for explaining transfer characteristics when a low-pass filter is inserted on the output side of the quantization error reduction circuit.

【図5】電動式パワ−ステアリング装置の構成の概略を
説明する図。
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating the configuration of an electric power steering device.

【図6】この発明の実施例の電子制御回路のブロツク
図。
FIG. 6 is a block diagram of an electronic control circuit according to the embodiment of the present invention.

【図7】モ−タ駆動回路の構成を示す回路ブロツク図。FIG. 7 is a circuit block diagram showing a configuration of a motor drive circuit.

【図8】操舵補助指令値の演算処理を説明するフロ−チ
ヤ−ト。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a process for calculating a steering assist command value.

【図9】従来の操舵トルクに対応する操舵補助指令値の
設定を説明する図。
FIG. 9 is a view for explaining setting of a steering assist command value corresponding to a conventional steering torque.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 トルクセンサ 10 モ−タ 12 車速センサ 13 電子制御回路 21 位相補償器 22 操舵補助指令演算器 23 比較器 24 微分補償器 25 比例演算器 26 積分演算器 27 加算器 41 モ−タ駆動回路 42 モ−タ電流検出回路 44 変換部 45 FETゲ−ト駆動回路 Reference Signs List 3 Torque sensor 10 Motor 12 Vehicle speed sensor 13 Electronic control circuit 21 Phase compensator 22 Steering assist command calculator 23 Comparator 24 Differential compensator 25 Proportional calculator 26 Integral calculator 27 Adder 41 Motor drive circuit 42 Mo -Data current detection circuit 44 converter 45 FET gate drive circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、検出
された操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する
操舵補助指令値演算手段と、前記演算された操舵補助指
令値に基づいてモ−タ電流を制御するモ−タ電流制御手
段を備え、操舵トルクに応じた操舵補助力をステアリン
グ機構に与える電動パワ−ステアリング装置の制御装置
において、 前記操舵補助指令値演算手段は、高次の関数式で定義さ
れる操舵トルクに対応する操舵補助指令値の少なくとも
3点において一致する前記高次の関数式に近似する複数
の近似関数式に基づく演算手段から構成され、前記近似
関数式に基づく演算手段により操舵トルクの検出値に対
応する操舵補助指令値を演算することを特徴とする電動
パワ−ステアリング装置の制御装置。
1. A steering torque detecting means for detecting at least a steering torque generated in a steering shaft; a steering assist command value calculating means for calculating a steering assist command value based on the detected steering torque; A controller for an electric power steering device, comprising: motor current control means for controlling a motor current based on an auxiliary command value, wherein the control device provides a steering assisting force according to a steering torque to a steering mechanism. The calculating means is constituted by calculating means based on a plurality of approximate function formulas that approximate the higher-order function formula that matches at least three points of the steering assist command value corresponding to the steering torque defined by the higher-order function formula. An electric power, wherein a steering assist command value corresponding to the detected value of the steering torque is calculated by calculation means based on the approximate function formula. The control device of tearing devices.
【請求項2】 前記複数の近似関数式は複数の2次関数
式であることを特徴とする請求項1記載の電動パワ−ス
テアリング装置の制御装置。
2. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the plurality of approximate function expressions are a plurality of quadratic function expressions.
【請求項3】 前記操舵補助指令値演算手段は前記複数
の2次関数式に基づく数値演算を行うCPUで構成さ
れ、所定時間間隔で逐次検出された操舵トルクのサンプ
ル値に基づいて逐次操舵補助指令値をデジタル演算する
演算手段であり、演算結果の所定桁以下を切り捨て上位
桁のみを操舵補助指令値として出力するとともに、切り
捨てた所定桁以下の誤差値を次の操舵トルクのサンプル
値に基づく操舵補助指令値の演算において加算する加算
手段が付設されていることを特徴とする請求項1記載の
電動パワ−ステアリング装置の制御装置。
3. The steering assist command value calculating means includes a CPU for performing a numerical operation based on the plurality of quadratic function expressions, and sequentially performs steering assist based on sample values of steering torque sequentially detected at predetermined time intervals. A calculation means for digitally calculating a command value, wherein a predetermined digit or less of a calculation result is truncated, and only the upper digit is output as a steering assist command value, and an error value of the predetermined digit or less is based on a sample value of the next steering torque. 2. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising an adding means for adding in the calculation of the steering assist command value.
【請求項4】 前記操舵補助指令値演算手段の演算結果
は16ビツトデ−タであり、切り捨てられる桁は16ビ
ツトデ−タのうちの下位8ビツトデ−タであることを特
徴とする請求項3記載の電動パワ−ステアリング装置の
制御装置。
4. The operation result of the steering assist command value calculating means is 16-bit data, and the digit to be discarded is the lower 8 bit data of the 16-bit data. Control device for electric power steering device.
【請求項5】 前記操舵補助指令値演算手段の出力側
に、ロ−パスフイルタが挿入されていることを特徴とす
る請求項3記載の電動パワ−ステアリング装置の制御装
置。
5. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 3, wherein a low-pass filter is inserted on an output side of the steering assist command value calculating means.
【請求項6】 前記ロ−パスフイルタの遮断周波数は、
制御系のナイキスト周波数の1/π以下であることを特
徴とする請求項5記載の電動パワ−ステアリング装置の
制御装置。
6. The cut-off frequency of the low-pass filter is:
6. The control apparatus for an electric power steering apparatus according to claim 5, wherein the control power is not more than 1 / π of the Nyquist frequency of the control system.
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